Водата има много полезни и интересни свойства и някои от тях са очевидни с един поглед. Ясно е, че светът се състои от много вода, но почти никаква вода, която някога сте виждали, е "просто" вода. Някои води, като чешмяна вода, изглеждат кристално чисти и съдържат само малко количество, ако са примеси, докато повечето езерца и океанската вода имат видими вещества, разтворени или суспендирани в нея.
Друго интересно свойство на водата е, че по отношение на pH, термин, популярен в рекламите на шампоани, както и на тестове за химия, той се намира точно в средата на скалата: Той не е нито киселина, нито основа и перфектно неутрален. Продължавайте да четете, за да откриете какво означава това по отношение на математиката на формулата на рН и определенията за киселини и основи в химията.
Какво представляват киселините и основите?
Терминът pH е свързан с киселинност. Киселини са съединения, способни да даряват протон или водороден йон (Н +) във воден разтвор, оставяйки след себе си анион (отрицателно зареден йон), наречен конюгирана основа и генериращ хидроний (Н
Основи са съединения, които могат да приемат протони или еквивалентно във водни разтвори, да дарят хидроксилна група (–ОН). Силна база като NaOH може да направи това дори в присъствието на висока концентрация на хидроксилни йони (или ниска концентрация на Н + йони). Слабите основи, като слабите киселини, обикновено не се йонизират, докато рН не е близо до неутрално.
Какво е значението на pH?
Докато рН се отнася до мярка за киселинност (или алкалност, наричана още основност), тя всъщност означава pouvoir хидрогенем, или "сила на водорода" на френски. В областите на химията малкият „p“ е оператор, който означава „вземете отрицателния логаритъм на“.
Отделно от математиката, това е скала, която компресира много широкия диапазон от концентрации на хидроний и хидроксид, наблюдавани във вода, в скала, която варира от 0 до 14 за практически цели.
Разтвор с рН 1,0 е силно кисел и има [Н+] концентрация 10 пъти по-висока от разтвор с рН 2,0, 100 пъти по-висока от разтвор с рН 3,0 и 1000 пъти по-висок от разтвор с рН 4,0. Това се дължи на качествата на логаритмите, както ще видите след няколко примери.
Какво е основното уравнение на pH?
Формулата на pH най-често приема формата pH = –log [H+], където [H +] е концентрацията в молове на литър (mol / L или M). Съществува еквивалентна формула за концентрацията на хидроксидни йони:
pOH = - [OH–]
Пример: Какво е рН на разтвор с [H+] от 2,8 × 10–3 М?
pH = –log [2.8 × 10–3] = 2.55
Самата вода ли е киселина или основа?
Водата има рН 7,0; за всеки H + йон, който "се освободи", един OH– йон съществува, за да го балансира. По този начин водата е амфотерни, или способни да действат едновременно като киселина и като основа (като същевременно не са особено „добри“ и в двете).
The самойонизация на водата се представя с израза Кw= [Н3О +] [ОН−] = 1.0 × 10−14, където Кw е константата на водата. Защото pKw= –Log [Kw] и Кw е константата 1,0 × 10−14, pKw = 14, което определя странно номерираната скала на pH.
По-общо Kw представлява дисоциационната константа за киселини Ка, който варира от вид на вид.
Изчислете pH: Калкулатор или онлайн инструмент
Не е нужно да правите проблеми с pH или pKа проблеми, свързани с вода в главата ви; можете да използвате стандартна функция за регистрация на калкулатора или да посетите страница като тази в ресурсите, която позволява да въведете различни стойности на pH за различни киселини в различни концентрации в решение.